Кодирование и обработка информации конспект
Обновлено: 02.07.2024
■ Кодирование информации — процесс преобразования сигнала из формы, удобной для непосредственного использования информации, в форму, удобную для передачи, хранения или автоматической переработки.
В процессах восприятия, передачи и хранения информации живыми организмами, человеком и техническими устройствами происходит кодирование информации. В этом случае информация, представленная в одной знаковой системе, преобразуется в другую. Каждый символ исходного алфавита представляется конечной последовательностью символов кодового алфавита. Эта результирующая последовательность называется информационным кодом (кодовым словом, или просто кодом).
Примерами кодов являются последовательность букв в тексте, цифр в числе, двоичный компьютерный код и др.
Преобразование знаков или групп знаков одной знаковой системы в знаки или группы знаков другой знаковой системы называется перекодированием.
Кодирование может быть равномерным и неравномерным. При равномерном кодировании все символы заменяются кодами равной длины; при неравномерном кодировании разные символы могут кодироваться кодами разной длины (это затрудняет декодирование). Неравномерный код называют еще кодом переменной длины.
Вначале код Морзе был создан для букв английского алфавита, цифр и знаков препинания. Принцип этого кода заключался в том, что часто встречающиеся буквы кодировались более простыми сочетаниями точек и тире. Это делало код компактным. Позже код был разработан и для символов других алфавитов, включая русский.
Коды Морзе для некоторых букв.
Чтобы избежать неоднозначности, код Морзе включает также паузы между кодами разных символов.
Декодирование информации
В зависимости от системы кодирования информационный код может или не может быть декодирован однозначно. Равномерные коды всегда могут быть декодированы однозначно.
Для однозначного декодирования неравномерного кода важно, имеются ли в нем кодовые слова, которые являются одновременно началом других, более длинных кодовых слов.
Неравномерные коды, для которых выполняется условие Фано, называются префиксными. Префиксный код — такой неравномерный код, в котором ни одно кодовое слово не является началом другого, более длинного слова. В таком случае кодовые слова можно записывать друг за другом без разделительного символа между ними.
Например, код Морзе не является префиксным — для него не выполняется условие Фано. Поэтому в кодовый алфавит Морзе, кроме точки и тире, входит также символ–разделитель — пауза длиной в тире. Без разделителя однозначно декодировать код Морзе в общем случае нельзя.
Теоретический материал для самостоятельного изучения:
В основе любой информационной деятельности лежат так называемые информационные процессы — совокупность последовательных действий (операций), производимых над информацией для получения какого-либо результата (достижения цели). Информационные процессы могут быть различными, но все их можно свести к трем основным: обработка информации, передача информации и хранение информации.
Обработка информации
Обработка информации — это целенаправленный процесс изменения формы ее представления или содержания.
Из курса информатики основной школы вам известно, что существует два различных типа обработки информации:
- обработка, связанная с получением новой информации (например, нахождение ответа при решении математической задачи; логические рассуждения и др.);
- обработка, связанная с изменением формы представления информации, не изменяющая ее содержания. К этому типу относятся:
— кодирование — переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для восприятия, хранения, передачи или последующей обработки; один из вариантов кодирования — шифрование, цель которого — скрыть смысл информации от посторонних;
— структурирование — организация информации по некоторому правилу, связывающему ее в единое целое (например, сортировка);
— поиск и отбор информации, требуемой для решения некоторой задачи, из информационного массива (например, поиск в словаре).
Общая схема обработки информации может быть представлена следующим образом:
Исходные данные — это информация, которая подвергается обработке.
Правила — это информация процедурного типа. Они содержат сведения для исполнителя о том, какие действия требуется выполнить, чтобы решить задачу.
Исполнитель — тот объект, который осуществляет обработку. Это может быть человек или компьютер. При этом человек, как правило, является неформальным, творчески действующим исполнителем. Компьютер же способен работать только в строгом соответствии с правилами, т.е. является формальным исполнителем обработки информации.
Рассмотрим отдельные процессы обработки информации более подробно.
Кодирование информации
Кодирование информации — это обработка информации, заключающаяся в ее преобразовании в некоторую форму, удобную для хранения, передачи, обработки информации в дальнейшем.
Код — это система условных обозначений (кодовых слов), используемых для представления информации.
Кодовая таблица — это совокупность используемых кодовых слов и их значений.
Нам уже знакомы примеры равномерных двоичных кодов — пятиразрядный код Бодо и восьмиразрядный код ASCII.
Самый известный пример неравномерного кода — код Морзе. В этом коде все буквы и цифры кодируются в виде различных последовательностей точек и тире.
При использовании неравномерных кодов важно понимать, сколько различных кодовых слов они позволяют построить.
Пример 1. Имеющаяся информация должна быть закодирована в четырехбуквенном алфавите . Выясним, сколько существует различных последовательностей из 7 символов этого алфавита, которые содержат ровно пять букв А.
Нас интересует семибуквенная последовательность, т. е.
Если бы у нас не было условия, что в ней должны содержаться ровно пять букв А, то для первого символа было бы 4 варианта, для второго — тоже 4, и т. д.
Тогда мы получили бы: 4 · 4 · 4 · 4 · 4 · 4 · 4 = 16384 варианта.
Теперь вернемся к имеющемуся условию и заполним пять первых мест буквой А. Получим:
Так как на 6-м и 7-м местах могут стоять любые из трех оставшихся букв B, C, D, то всего существует 9 (3 · 3) вариантов последовательностей.
Но ведь буквы А могут находиться на любых пяти из семи имеющихся позиций. А сколько таких вариантов всего?
Префиксный код — код со словом переменной длины, обладающий тем свойством, что никакое его кодовое слово не может быть началом другого (более длинного) кодового слова.
- Код, состоящий из слов 0, 10 и 11, является префиксным.
- Код, состоящий из слов 0, 10, 11 и 100, не является префиксным.
Также достаточным условием однозначного декодирования неравномерного код является обратное условие Фано. В нем требуется, чтобы никакой код не был окончанием другого (более длинного) кода.
Пример 2. Двоичные коды для 5 букв латинского алфавита представлены в таблице:
Можно заметить, что для заданных кодов не выполняется прямое условие Фано:
B=01, E=011, и D=10, C=100.
А вот обратное условие Фано выполняется: никакое кодовое слово не является окончанием другого. Следовательно, имеющуюся строку нужно декодировать справа налево (с конца). Получим
01 10 100 011 000 = BDCEA
Для построения префиксных кодов удобно использовать бинарные деревья, в которых от каждого узла отходят только два ребра, помеченные цифрами 0 и 1.
Пример 3. Для кодирования некоторой последовательности, состоящей из букв А, Б, В и Г, решили использовать неравномерный двоичный код, позволяющий однозначно декодировать полученную двоичную последовательность. При этом используются такие кодовые слова: А — 0, Б — 10, В — 110. Каким кодовым словом может быть закодирована буква Г? Если таких слов несколько, укажите кратчайшее из них.
Построим бинарное дерево:
Чтобы найти код символа, нужно пройти по стрелкам от корня дерева к нужному листу, выписывая метки стрелок, по которым мы переходим.
Определим положение букв А, Б и В на этом дереве, зная их коды. Получим:
Чтобы код был префиксным, ни один символ не должен лежать на пути от корня к другому символу. Уберем лишние стрелки:
На получившемся дереве можно определить подходящее расположение буквы Г и его код.
Поиск информации
Задача поиска обычно формулируется следующим образом. Имеется некоторое хранилище информации — информационный массив (телефонный справочник, словарь, расписание поездов, диск с файлами и др.). Требуется найти в нем информацию, удовлетворяющую определенным условиям поиска (телефон какой-то организации, перевод слова, время отправления поезда, нужную фотографию и т. д.). При этом, как правило, необходимо сократить время поиска, которое зависит от способа организации данных и используемого алгоритма поиска.
Алгоритм поиска, в свою очередь, также зависит от способа организации данных.
Если данные никак не упорядочены, то мы имеем дело с неструктурированным набором данных. Для осуществления поиска в таком наборе применяется метод последовательного перебора.
При последовательном переборе просматриваются все элементы подряд, начиная с первого. Поиск при этом завершается в двух случаях:
— искомый элемент найден;
— просмотрен весь набор данных, но искомого элемента среди них не нашлось.
— искомый элемент оказался первым среди просматриваемых. Тогда просмотр всего один;
Если же информация упорядочена, то мы имеем дело со структурой данных, в которой поиск осуществляется быстрее, можно построить оптимальный алгоритм.
Одним из оптимальных алгоритмов поиска в структурированном наборе данных может быть метод половинного деления.
Напомним, что при этом методе искомый элемент сначала сравнивается с центральным элементом последовательности. Если искомый элемент меньше центрального, то поиск продолжается аналогичным образом в левой части последовательности. Если больше, то — в правой. Если же значения искомого и центрального элемента совпадают, то поиск завершается.
Пример 4. В последовательности чисел 61 87 180 201 208 230 290 345 367 389 456 478 523 567 590 требуется найти число 180.
Процесс поиска представлен на схеме:
Передача информации
Передача информации — это процесс распространения информации от источника к приемнику через определенный канал связи.
На рисунке представлена схема модели процесса передачи информации по техническим каналам связи, предложенная Клодом Шенноном.
Работу такой схемы можно пояснить на примере записи речи человека с помощью микрофона на компьютер.
Источником информации является говорящий человек. Кодирующим устройством — микрофон, с помощью которого звуковые волны (речь) преобразуются в электрические сигналы. Канал связи — провода, соединяющие микрофон и компьютер. Декодирующее устройство — звуковая плата компьютера. Приемник информации — жесткий диск компьютера.
В современных технических системах связи борьба с шумом (защита от шума) осуществляется по следующим двум направлениям:
Но чрезмерная избыточность приводит к задержкам и удорожанию связи. Поэтому очень важно иметь алгоритмы получения оптимального кода, одновременно обеспечивающего минимальную избыточность передаваемой информации и максимальную достоверность принятой информации.
Важной характеристикой современных технических каналов передачи информации является их пропускная способность — максимально возможная скорость передачи информации, измеряемая в битах в секунду (бит/с). Пропускная способность канала связи зависит от свойств используемых носителей (электрический ток, радиоволны, свет). Так, каналы связи, использующие оптоволоконные кабели и радиосвязь, обладают пропускной способностью, в тысячи раз превышающей пропускную способность телефонных линий.
Современные технические каналы связи обладают, перед ранее известными, целым рядом достоинств:
— высокая пропускная способность, обеспечиваемая свойствами используемых носителей;
— надёжность, связанная с использованием параллельных каналов связи;
— помехозащищённость, основанная на автоматических системах проверки целостности переданной информации;
— универсальность используемого двоичного кода, позволяющего передавать любую информацию — текст, изображение, звук.
Объём переданной информации I вычисляется по формуле:
где v — пропускная способность канала (в битах в секунду), а t — время передачи.
Рассмотрим пример решения задачи, имеющей отношение к процессу передачи информации.
Пример 5. Документ объемом 10 Мбайт можно передать с одного компьютера на другой двумя способами.
А. Передать по каналу связи без использования архиватора.
Б. Сжать архиватором, передать архив по каналу связи, распаковать.
Какой способ быстрее и насколько, если:
— средняя скорость передачи данных по каналу связи составляет 2 18 бит/с;
— объем сжатого архиватором документа равен 25% от исходного объема;
— время, требуемое на сжатие документа — 5 секунд, на распаковку — 3 секунды?
Для решения данной задачи диаграмма Гантта не нужна; достаточно выполнить расчёты для каждого из имеющихся вариантов передачи информации.
Рассмотрим вариант А. Длительность передачи информации в этом случае составит:
Рассмотрим вариант Б. Длительность передачи информации в этом случае составит:
Итак, вариант Б быстрее на 232 с.
Хранение информации
Сохранить информацию — значит тем или иным способом зафиксировать её на некотором носителе.
Носитель информации — это материальная среда, используемая для записи и хранения информации.
Основным носителем информации для человека является его собственная память. По отношению к человеку все прочие виды носителей информации можно назвать внешними.
Основное свойство человеческой памяти — быстрота, оперативность воспроизведения хранящейся в ней информации. Но наша память не надёжна: человеку свойственно забывать информацию. Именно для более надёжного хранения информации человек использует внешние носители, организует внешние хранилища информации.
Виды внешних носителей менялись со временем: в древности это были камень, дерево, папирус, кожа и др. Долгие годы основным носителем информации была бумага. Развитие компьютерной техники привело к созданию магнитных (магнитная лента, гибкий магнитный диск, жёсткий магнитный диск), оптических (CD, DVD, BD) и других современных носителей информации.
В последние годы появились и получили широкое распространение всевозможные мобильные электронные (цифровые) устройства: планшетные компьютеры, смартфоны, устройства для чтения электронных книг, GPS-навигаторы и др. Появление таких устройств стало возможно, в том числе, благодаря разработке принципиально новых носителей информации, которые:
- Обладают большой информационной ёмкостью при небольших физических размерах.
- Характеризуются низким энергопотреблением при работе, обеспечивая наряду с этим высокие скорости записи и чтения данных.
- Энергонезависимы при хранении.
- Имеют долгий срок службы.
Задачи урока:
- Активизировать у учащихся формирование познавательной потребности, интереса к предмету.
- продолжить развивать умение учащихся высказываться на заданную тему, сопоставлять, анализировать, логически мыслить.
- показать учащимся многообразие окружающих человека кодов;
- отметить роль кодирования информации;
- показать различные виды кодирования.
Задачи урока:
Воспитательная:
Активизировать у учащихся формирование познавательной потребности, интереса к предмету.
Развивающая:
продолжить развивать умение учащихся высказываться на заданную тему, сопоставлять, анализировать, логически мыслить.
Обучающая:
показать учащимся многообразие окружающих человека кодов;
отметить роль кодирования информации;
показать различные виды кодирования.
Оборудование:
комплекс мультимедиа (ПК, интерактивная доска, проектор)
раздаточный материал: листы досье и листы с заданиями
Тип урока: урок открытия нового знания.
Формы взаимодействия: индивидуальная, парная, групповая.
Методы обучения:
Продуктивные: проблемно – поисковый, частично – поисковый;
Репродуктивные: словесно – наглядный.
Образовательные технологии: проблемное обучение, ИКТ - технологии, продуктивное чтение.
Основные понятия:
графический способ кодирования;
числовой способ кодирования;
символьный способ кодирования.
Организационный момент.
Я скажу вам сегодня, здравствуйте!
Это, значит, желаю всем,
И добра, и любви и здравия,
Чтобы было общаться с кем.
Актуализация знаний.
Начать наш урок я хотела бы словами Аристотеля, который на вопрос о том, как преуспеть в учении, отвечал:
Это и будет девизом нашего урока.
Но что за недоумение на ваших лицах? Неужели вы не поняли девиз урока?
А все по тому, что я использовала секретный язык, непривычный для повседневной жизни.
Сейчас вам предстоит расшифровать девиз нашего урока.
Какие вы сообразительные! Как вы догадались? Молодцы! Как вы поняли, я сегодня секретный агент, находящийся на государственной службе.
Я хочу пополнить штат сотрудников новыми агентами. А вы хотите узнать, сможете ли вы быть секретными агентами? Тогда вы должны пройти сложную проверку! Хотите?
Помимо всего прочего, секретным агентам часто приходится собирать информацию об интересующих его людях. Сегодня мы тоже этим займемся. Мы будем собирать досье о каждом из вас.
И в конце урока сделаем вывод: достойны ли вы звания секретного агента первой, второй или третей степени, а может быть вам необходимо будет пройти обучение в школе секретных агентов еще один раз.
Подписывать листы – досье мы пока не будем, мы это сделаем позже, когда познакомимся с различными способами кодирования.
Тема урока и задачи.
На предыдущих уроках мы с вами познакомились с основными информационными процессами. Назовите эти процессы. (получение, передача, хранение и обработка информации)
А сегодня поговорим об еще одном информационном процессе. Исходя из начала урока, вы уже, наверное, догадались, что это за информационный процесс? (кодирование информации)
Итак, теперь вы можете сформулировать тему урока. (Кодирование информации)
А как вы думаете, зачем нам нужно изучать эту тему?
Людям каких профессий приходится сталкиваться с кодированием и декодированием информации?
И возможно в будущем вы выберите одну из этих профессий и вам потребуются знания кодирования информации.
Какую задачу каждый из вас поставит для себя на этот урок? (задача: научиться кодировать и декодировать информацию и научиться использовать это в повседневной жизни)
Итак, задача урока ясна. Теперь необходимо составить план нашей работы.
Что такое код, кодирование и декодирование информации?
Какие способы кодирования информации существуют?
Где в жизни встречаемся с кодированием информации?
По окончании отведенного времени мы будем проверять правильность выполнения основного задания и ставить определенное количество баллов в листы – досье. Дополнительные задания я проверю сама отдельно, после урока.
Изучение нового материала.
Итак, как звучит первый пункт плана?
Обсудите в парах, как вы понимаете слово код.
Обобщив все ваши предположения, можно сделать вывод, что
КОД – это система условных знаков для представления информации.
Проговорите это определение в парах, затем друг другу.
Итак, что такое код мы выяснили. А что же означает кодирование?
Можно сделать вывод, что
КОДИРОВАНИЕ – это представление информации с помощью некоторого кода.
Проговорите это определение в парах, затем друг другу.
А как вы думаете, зачем человек кодирует информацию?
Цель может быть разной:
Для удобства обработки;
Сократить длинную запись.
Итак, что такое код и кодирование мы узнали. А что, по вашему мнению, означает слово декодирование?
ДЕКОДИРОВАНИЕ – действия по восстановлению первоначальной формы представления информации.
Проговорите это определение в парах, затем друг другу.
Теперь мы знаем три новых понятия в информатике: код, кодирование, декодирование.
Чтобы проверить, как вы их усвоили, мы выполним следующее задание.
Сейчас вам нужно будет вписать пропущенные слова в эти определения. Итак, на доске записаны определения, но слова пропущены – вставьте на место пропусков нужные слова.
А свое согласие или не согласие покажите с помощью светофоров: правильно – зеленый цвет, неправильно – красный цвет светофора.
Как звучит следующий пункт нашего плана?
Чаще всего применяют три основных способа кодирования информации:
Графический – с помощью рисунков или значков;
Символьный – с помощью символов (алфавит, нотный язык и другие);
Числовой - с помощью чисел.
Кодировать и декодировать можно текстовую, графическую, числовую и даже звуковую информацию. Секретные агенты в совершенстве владеют этими навыками. Мы с вами тоже научимся этим навыкам.
Итак, начнем с первого способа кодирования информации – графического.
К графическому способу кодирования информации можно отнести ФЛАЖКОВУЮ АЗБУКУ.
Внимательно посмотрите на доску. Каждой букве алфавита ставится в соответствие определенный флажок. Назовите буквы, которые соответствуют следующим флажкам.
Внимательно посмотрите на доску и проверьте, правильно ли вы выполнили это задание.
Оцените себя по критериям, которые написаны после задания. Поставьте определенное количество баллов в лист – досье.
Также к графическому способу кодирования информации можно отнести и знакомые вам с детства РЕБУСЫ.
Все умеете разгадывать ребусы? Давайте попробуем их разгадать.
В листах с заданиями у вас предложены ребусы, которые рам необходимо разгадать. Контролеры пройдут каждый по своему ряду, проверят правильность выполнения и поставят вам нужное количество баллов в листы – досье.
Следующим графическим способом кодирования информации является - МОРСКАЯ СЕМОФОРНАЯ АЗБУКА.
Внимательно посмотрите на доску. Каждой букве алфавита ставится в соответствие определенное положение рук и флажков.
Чтобы лучше познакомиться в этой азбукой, я предлагаю вам показать несколько букв из азбуки. Вместо флажков у вас будут светофоры. Возьмите их и смотрите на доску и повторяйте эти буквы.
Сейчас вы получите одно задание на группу и от вашей сплоченности зависит скорость и качество выполнения.
Каждый участник группы ставит себе в лист – досье то количество баллов, которое получила вся группа.
Следующий способ кодирования информации – это символьный. При таком способе кодирования информации используются различные символы: алфавит, нотный язык, азбука Морзе и др.
Мы рассмотрим один из этих способов – это азбуку Морзе. Вы наверное слышали о ней? Где вы встречались с понятием азбука Морзе?
Каждой букве алфавита ставится в соответствие определенное сочетание точек и тире. Назовите буквы, которые соответствуют следующим сочетаниям.
Проверьте правильность выполнения с ответом на доске.
Оцените себя по предложенным критериям. Не забудьте вписать определенное количество баллов в лист – досье.
А мы переходим к следующему способу кодирования – это числовой, т.е с помощью чисел.
Как можно закодировать текст числами?
Один из вариантов кодирования числами – это заменить букву на ее номер в алфавите.
Назовите буквы, которые соответствуют следующим числам: 7 (Ё), 24 (Ц), 18 (Р), 1 (А).
А теперь настало время подписать свои листы – досье. Вам необходимо подписать их, используя кодирование информации с помощью чисел.
Итак, закодируйте каждый свое имя, и впишите соответствующие числа в лист- досье.
А теперь предлагаю вам проверить на сколько правильно вы закодировали свое имя. На доске выписаны ваши имена и соответствующие им числовые коды.
Проверьте и выставите соответствующее количество баллов по предложенным критериям.
Итак, мы познакомились с основными способами кодирования информации, т.е. справились с еще одним пунктом плана.
Назовите эти способы.
Приведите примеры кодирования для каждого способа.
Молодцы! И я вижу, что вы уже почти готовы к секретной службе. Осталось выполнить последний пункт намеченного плана. Как он звучит?
Секретные агенты должны не только решать сложные задачки, но и находить нужную им информацию.
Вот и вам сейчас нужно будет найти очень важную информацию. Откройте учебники на странице 47.
На доске выписаны из текста учебника примеры применения кодирования информации из жизни. Проверьте соседа по парте и поставьте определенное количество баллов в лист досье.
Итоговый тест.
Ну что же, обучение в школе секретных агентов вы прошли, осталось сдать экзамен. Для этого вам необходимо выполнить задания в нетбуках.
В тесте вопросов, на выполнение теста вам дается минут. По окончанию теста вы получите оценку, которую необходимо будет поставить в лист – досье.
Итак, обучение в школе секретных агентов вы прошли, экзамен сдан, теперь необходимо вынести вердикт по итогам вашего обучения.
Посчитайте количество общее баллов в ваших листах – досье. И вынесите себе вердикт.
Агенты второй степени, поднимите руки.
Агенты третей степени, поднимите руки.
А есть ли среди вас те, кому необходимо пройти повторное обучение в школе секретных агентов?
Давайте вспомним, какую цель каждый из вас ставил в начале урока?
Может ли кто то из вас теперь закодировать и декодировать информацию?
Кому из вас еще нужно поработать над этим?
Информация о домашнем задании.
Я думаю, что каждому из вас необходимо закрепить полученные на уроке знания. Для этого запишите в дневники домашнее задание.
Стр. 46 – 49, РТ: № 84, № 85 (1,2), № 86 (1,2). В детских журналах найти задания, в которых используется кодирование информации.
- Семакин И.Г. учебник информатики и икт, 10-11 класс.
- Раздаточный материал (азбука Морзе, Пляшущие человечки).
-электронная презентация по теме.
Тема урока: Представление информации. Языки. Кодирование.
Тип урока: комбинированный
Развивающая – развитие мышления, речи, памяти, внимательности, умения анализировать, систематизировать и обобщать получаемую информацию.
Воспитательная – воспитание активности, аккуратности и внимательности, формирование мотивационной компетентности.
Планируемые образовательные результаты
Личностные: способность связывать учебное содержание с собственным жизненным опытом, понять значение персонального компьютера как средства познания окружающей действительности.
Метапредметные: освоенные обучающимися универсальных учебных действий (познавательные, регулятивные и коммуникативные), умение применять персональный компьютер для решения задач из разных предметных областей
Формируемые УУД
Личностные УУД: широкая мотивационная основа учебной деятельности, включающая социальные, учебно-познавательные мотивы; ориентация на понимание причин успеха в учебной деятельности.
Регулятивные УУД: осознание возникшей проблемы, определение последовательности и составление плана и последовательности действий для решения возникшей проблемы.
Коммуникативные УУД: умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации; владение монологической и диалогической формами речи, умение работать индивидуально.
Познавательные УУД: моделирование ситуации из жизни, постановка и формулирование проблемы, самостоятельное создание алгоритмов деятельности при решении проблем творческого и поискового характера, выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий, рефлексия способов и условий действия, контроль и оценка процесса и результатов деятельности.
Основные понятия, рассматриваемые на уроке: язык, естественный и формальный язык, кодирование, шифрование.
Технологии, методы, приемы обучения: словесный, объяснительно – иллюстративный, методы практической работы учащихся.
Формы работы: фронтальная, индивидуальная.
Программно-технические средства на уроке
Необходимое техническое оборудование: компьютер с операционной системой Windows 7 Профессиональная; мультимедийный проектор, интерактивная доска.
Программное обеспечение: пакет программ Microsoft Office; презентация MS PowerPoint на тему: «Представление
Деятельность учителя
Деятельность учащихся
Формируемые УУД
Организационный момент (1 мин)
Включает в себя приветствие учителем класса, проверку готовности кабинета к проведению урока, проверку отсутствующих.
Настройка класса к работе.
регулятивные: целеполагание;
коммуникативные:
планирование сотрудничества с учителем и сверстниками.
Актуализация знаний и проверка усвоения изученного материала (5 мин)
Фронтальный опрос учащихся:
1) Какие существуют основные философские концепции информации?
2) Какая с вашей точки зрения, концепция является наиболее верной?
3) Благодаря развитию, каких наук понятие информация стало широко употребляемым?
4) В каких биологических науках активно используется понятие информации?
5)Что такое наследственная информация?
Учащиеся отвечают на вопросы:
1)Атрибутивная, функциональная и антропоцентрическая.
2) Любая если ученик дает обоснование.
3) Кибернетика и теория связи.
Познавательные: анализ задачи с целью выявления существенных признаков, выбор эффективного способа решения, контроль и оценка результатов деятельности.
Коммуникативные: умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли, опираясь на определения
Регулятивные: умение регулировать свои действия
Изучение нового материала (20 мин)
1. Изложение нового материала с демонстрацией слайдов презентации.
Открываем тетради, записываем число, классную работу и новую тему урока.
2. Сегодня на уроке мы поговорим о том, что такое язык, какие бывают языки.
Язык – это знаковая система для представления и передачи информации.
Языки бывают естественными, например, русский, китайский, английский, и формальные, например, математическая символика, нотная грамота, языки программирования. Естественные языки развивались веками и служат для общения людей между собой. Формальные языки разрабатываются для специальных применений. Каждый язык имеет свой алфавит. Под алфавитом языка понимают набор используемых символов. Под мощностью алфавита понимают количество составляющих алфавит символов.
Следовательно, запись текста на естественном языке можно рассматривать как способ кодирования речи с помощью графических элементов (букв, иероглифов). Записанный текст является кодом, заключающим в себе содержание речи, т. е. информацию.
Процесс чтения текста – это обратный по отношению к письму процесс, при котором письменный текст преобразуется в устную речь. Чтение можно назвать декодированием письменного текста.
Декодирование – процесс по восстановлению первоначальной формы представления информации, т. е. операция, обратная кодированию.
9. Шифрование представляет собой процесс превращения открытого текста в зашифрованный, а дешифрование – это процесс обратного преобразования, при котором восстанавливается исходный текст.
10. Шифрование – это тоже кодирование, но с засекреченным методом, известным только источнику и адресату. Методами шифрования занимается наука криптография.
Три основных способа кодирования текста:
1) графический – с помощью специальных рисунков или значков;
2) числовой – с помощью чисел;
3) символьный – с помощью символов того же алфавита, что и исходный текст.
Стенография – это быстрый способ записи устной речи.
Такой способ кодирования получил название азбуки Морзе.
Равномерный телеграфный код был изобретен французом Жаном Морисом Бодо в конце XIX века. В нем использовалось всего два вида сигналов. Неважно, как их назвать: точка и тире, плюс и минус, ноль и единица. Это два отличающихся друг от друга электрических сигнала.
В коде Бодо длина кодов всех символов алфавита одинакова и равна пяти. В таком случае не возникает проблемы отделения букв друг от друга: каждая пятерка сигналов — это знак текста.
Код Бодо – это первый в истории техники способ двоичного кодирования информации.
1. Учащиеся записывают число, классную работу и новую тему.
2.Учащиеся пытаются догадаться, о чем пойдет речь, теме урока.
4. Учащиеся внимательно слушают учителя и отвечают на вопросы, идет диалог между учителем и обу3чающимися.
6. Учащиеся слушают учителя.
9. Учащиеся внимательно слушают учителя и отвечают на вопросы, диалог по теме.
11 Учащиеся формулируют три способа три способа кодирования текста, записывают в тетрадь.
13. Учащиеся внимательно слушают объяснение учителя.
14. Учащиеся слушают подготовленный двумя учениками доклад по теме.
Регулятивные: умение давать правильный вариант ответа, определения и сопровождать их пояснениями и примерами.
Познавательные: освоение основных понятий и определений, общеучебные (выделение информации), формирование умения проводить сравнение
Коммуникативные: сотрудничество в выборе способа решения возникшей проблемы.
Практическая работа (15 мин)
1.Организует практическую работу, объясняет
На сегодняшнем уроке мы с вами изучили такие понятии, как: язык, естественный и формальный язык, кодирование и декодирование, стенография, шифрование, код Морзе, код Бодо. Узнали, как пользоваться азбукой Морзе. Проверим, как вы поняли тему и для этого выполним практическую работу. Во время работы используйте флажки желтого и зеленного цвета (Желтый-испытываете затруднее, зеленый готовность упражнения
Читайте также: